生态与农村环境学报

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马缨丹在镉、铅、锌复合胁迫下的耐性和解毒机制研究

谢倚慧;张明华;熊瑞;李婷;蒲玉琳;徐小逊;李云;张世熔;贾永霞   

  1. 四川农业大学资源学院;四川农业大学环境学院

  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(41101298); 四川农业大学双支计划

摘要: 本文采用盆栽试验,研究了不同浓度镉、铅、锌复合污染下马缨丹的生物量、相对电导率、重金属含量、亚细胞分布及形态特征,以期明确马缨丹在复合胁迫下的耐性及解毒机制。结果表明:(1)随着重金属复合污染浓度的升高,马缨丹生物量先增加后降低,直到T6〔w(Cd)、w(Pb)和w(Zn)分别为60、800和1000mg·kg-1〕处理下,其生长才明显受到抑制。(2)马缨丹根系和叶片相对电导率随复合污染浓度的升高而升高,分别于T3〔w(Cd)、w(Pb)和w(Zn)分别为10、200和400 mg·kg-1〕和T4〔w(Cd)、w(Pb)和w(Zn)分别为20、400和600 mg·kg-1〕处理时显著高于对照。(3)马缨丹各部位镉含量随污染程度的加重,呈现出先增加后降低的趋势;铅、锌含量则不断上升。复合胁迫下,马缨丹根系镉、锌含量均高于地上部,铅含量低于地上部。(4)马缨丹体内镉、铅主要分布于可溶性组分(45.2%~62.5%和44.2%~66.7%)中,其次为细胞壁(29.7%~44.0%和25.2%~44.1%),锌含量则相差不大(39.2%~52.4%和39.8%~50.4%),三种重金属在细胞器中均分布较少(7.1%~12.2%、6.0%~13.1%和4.8%~11.6%)。(5)三种重金属在马缨丹各器官中均主要以氯化钠提取态和醋酸提取态等毒性较低的形式存在,分别占总量的50.7%~73.2%、47.9%~58.9%和46.7%~63.2%,而毒性较高的乙醇提取态和去离子水提取态占比较少,仅占总量的14.2%~20.8%、14.6%~28.4%和19.6%~32.2%。可见,马缨丹在镉、铅、锌复合胁迫下具有较高的耐性,其主要耐性机制为根系对重金属的固持、细胞壁和可溶性组分的区隔化以及改变重金属化学形态,使其主要以低毒形态存在。

关键词:

Key words: 马缨丹, 重金属, 复合污染, 亚细胞分布, 形态特征

中图分类号: